阀的状态把握系统技术方案

提供阀的状态把握系统，前述阀的状态把握系统相对于已设置或工作中的各种各样的阀(旋转阀)、致动器、特别是不被供给商用电源那样的设备也能够容易地附加，且也能够进行阀、致动器的详细且精密的状态把握

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阀的状态把握系统


[0001]本专利技术涉及阀的状态把握系统，特别地，涉及球阀等旋转阀的状态把握系统。

技术介绍

[0002]一般地在各种工厂、建筑物等的大规模设备、或住房
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店铺等的小规模建造物等的各种各样场所设置各种的配管和阀，进而设置包括这些阀的自动控制用的各种的致动器的各种各样的配管设备。该配管设备中，例如球阀、蝶阀等的旋转阀为90度旋转型（四分之一转类型）的需要较高，此外，作为这些驱动用致动器，大多搭载为简单的结构且小型化也容易，且在成本方面也优异的空气压型致动器。
[0003]通常，在这样的配管设备中，也需要将阀、致动器等的设备类自动控制，或在进行工作状况的管理、保养等的基础上，经由机械的或人工的等某手段监视这些设备类的状态的机构。进而，近年来熟练的人材不足、技术传承的不足也越来越明显，相对于如下系统的需要也提高：不仅配管设备的阀、致动器的状态监视，这些设备的故障预知、寿命诊断、乃至产品
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零件水平的针对故障
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症状的适当的评价
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判别等、更精密的状态检测能力、基于该检测结果能够从各种各样的观点将设备管理
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控制。
[0004]特别地，具备PTFE、PEEK材料等的树脂制阀座片，基于致动器的驱动力下连续地受到复杂且细微的摩擦作用而转动的球阀（特别是浮动形式）、蝶阀等的旋转阀类作为典型的开闭阀或流量调整阀，与地域、场所无关地在较多的环境的下以多样的使用方式使用，对于其精密的状态监视
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诊断机构的需要近年来逐渐提高。例如球阀的球座作为阀功能的中核且根据材质特性也容易发生状态变化，是在工作中的球阀中把握状态的必要性最高的部分。
[0005]与此相对，作为以至少监视配管设备的阀、致动器的状态为目的的机构，以往提出各种技术方案，但例如专利文献1中，基于从装置、特别是从阀、致动器的动作所得到的特性图表，实现装置的各种各样的状态的确认。该文献1是用于使用特性图表判断工序结构控制零件的状态的方法，具体地，公开了如下方法：借助某装置在既定期间测定特性图表测定，且借助同一装置在另外的期间内测定特性图表，将这两个特性图表经由计算装置在显示器上显示，由此，通过特性图表彼此的比较（是否处于边界值内），将装置的状态用计算装置评价。
[0006]另一方面，上述那样的多样的配管设备中，与其结构、状况无关地，由于各种各样的原因，有时需要基于作业者的人工的手段，即将致动器、阀的动作状况在现场确认。例如，不具有现场总线那样的高度的计装系统的简单的工厂结构的情况下，无法在管理室等远程监视
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控制，所以作业者需要前往现场将各个阀、致动器逐一确认，此外，即使具备远程监视系统，在其故障等情况下，至少需要现场确认。
[0007]但是，这样的现场确认中，即使例如在阀致动器的控制轴等具备既定的指示器等，阀、致动器被设置于复杂的管路、狭窄的场所等且不与这样的配管状况对应的情况下，现场的确认作业困难。此外，构成为能够远程监视的情况下，随着系统的简化等，作为不设想现
场确认的设备构成的也较多，这样的情况下现场确认也困难。进而，为了促进现场确认而欲相对于已设置的致动器、阀新设置记录
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显示装置的情况下，多需要直至致动器、阀
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配管等的设备的分解、安装作业、或更换作业，并且，设置这样的装置类的情况下，甚至有致动器等大型化而无法向管路配置的情况。
[0008]因此，上述那样的围绕配管设备的现场确认作业中，对于如下监视机构的需要也较高：能够将阀动器的状态当场容易地确认，且相对于已经配备于配管设备或工作中的阀、致动器也例如单元式地构成，由此构成为能够新地容易地附加。此外，近年来，希望能够经由所谓的IOT（internet of things）技术、云计算技术管理阀等的设备的系统结构。进而，即使具有现有的计装系统，也需要能够与该系统独立地简易地把握设备的状态的系统。这种技术的提案也已经存在几个，例如专利文献2、3被提出。
[0009]专利文献2是阀的能够预测的维护系统，具体地，在相对于箱体侧的支承部件装卸自如的盒收纳有磁气类型的位置传感器，另一方面，在阀杆侧产生被传感器测定的磁场的磁铁被以既定间隔配置，构成为，基于从至少由它们构成的角度检测机构得到的阀杆的角度位置、来自阀杆具备的转矩传感器的转矩信息，预测球、片的损伤、或致动器的故障等的状态，特别地，根据转矩
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角度的曲线图表评价状态的方面被记述。
[0010]专利文献3公开了如下例子：在搭载于四分之一转阀的致动器的上部经由托架安装附加型的阀监视单元，另一方面，构成为，在阀的阀杆侧，安装能够读取致动器状态（阀杆的角度位置）来向监视单元传送角度变动信号的传感器，由此总能将阀的状态基于阀杆的角度位置监视可能，例如，在该文献的图表图中，表示相对于时间的阀杆角度的图表，基于该模式推测阀的不良状态。
[0011]专利文献1 : 日本特表2009-543194。
[0012]专利文献2 : WO2016/139376。
[0013]专利文献3 : 日本特表2015-528085。
[0014]然而，专利文献1在装置的特性图表的比较
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评价这样的观点下被认为能够相对于宽泛的一般的对象应用，但关于特性图表的取得方法等未公开具体的机构。因此，例如，针对球阀、蝶阀等的阀种类、或这些阀座片、填料等的零件、乃至这些损伤状态、更换时期等，关于各个具体的对象不能进行精密的状态把握、诊断。由此，不能说是能够针对球阀、蝶阀等的具体的对象实施上述精密的状态把握
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诊断。
[0015]这方面，作为特性图表被具体地例示的是空气压式致动器的致动器压力和移动位置的图表，欲得到从已设置的致动器即配管连接后这样的特性图表的情况下，将空气压吸气排气的配管系统暂时卸下来将压力传感器等装入致动器，需要再次组装致动器，所以不能作为监视装置容易地附加于设备类。
[0016]此外，专利文献2、3的装置结构中，至少需要另外在阀杆等的阀、致动器侧安装作为被测定对象的部件，所以该文献的装置为外界信息测量类型，需要这样的被测定部件，相应地装置的零件数量、制造
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管理工序增加，并且也花费安装的工夫而损害处理性，并且，应用对象也被限制而损害使用性，所以称得上是不利的方面。由此从应为简易的结构和附加容易的上述问题的观点出发还不足。
[0017]进而，该文献2、3中，终究是基于检测阀杆等的旋转轴的角度的角度传感器的数据把握设备的状态。然而，如后所述，将受到特别随机的摩擦作用的同时旋转的旋转轴运动用
简易的结构详细地把握且至少由角度传感器构成的传感器中，实现运动的详细的解析上还不足，特别是作为用于寿命诊断等的数据取得机构不足。具体地，角度传感器中作为角度的时间推移仅能够得到线形的会顺畅的曲线的图表，这意味着角度传感器中终究只能得到精度低而粗糙的不足的运动数据。由此，根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阀的状态把握系统，其特征在于，基于将阀开闭的阀轴的角速度数据，进行该阀的状态监视、诊断及寿命预测。2.如权利要求1所述的阀的状态把握系统，其特征在于，在前述阀轴装卸自如地固定至少具有半导体型的陀螺仪传感器的监视单元，并且，前述角速度数据包括从该监视单元得到的与前述阀体的从全开或全闭向全闭或全开的旋转运动对应的角速度数据。3.如权利要求2所述的阀的状态把握系统，其特征在于，前述阀是通过使前述阀轴转动来将流路开闭或控制的旋转阀，前述阀轴是由经由前述致动器的自动阀的输出轴和控制轴或经由手动手柄的手动阀的阀杆构成的旋转轴。4.如权利要求3所述的阀的状态把握系统，其特征在于，前述旋转阀为四分之一转型的球阀或蝶阀。5.如权利要求1至4中任一项所述的阀的状态把握系统，其特征在于，前述状态监视包括至少阀座、压盖填料、及/或阀杆轴承的磨损状态的把握。6.如权利要求1至5中任一项所述的阀的状态把握系统，其特征在于，能够根据前述角速度数据进一步算出前述阀轴的旋转角度。7.一种阀的状态把握系统，前述阀的状态把握系统包括阀、固定于该阀的传感器单元、能够与该传感器单元通信地连接而具备数据库的服务器，其特征在于，基于借助传感器单元所具备的传感器从将阀开闭的阀轴测量的测量数据所含的特征量把握磨损零件的磨损状态。8.如权利要求7所述的阀的状态把握系统，其特征在于，前述传感器是将前述阀轴旋转的角速度数据作为前述测量数据测量的陀螺仪传感器。9.如权利要求7或8所述的阀的状态把握系统，其特征在于，前述特征量为由根据前述阀轴的轴心方向的角速度数据得到的角速度图表显示的前述阀的从全开至既定开度或全闭的时间、从既定开度至全闭的时间、既定时间区域所含的角速度的急梯度的数量、位置、大小、或幅度、及/或、至角速度的最大值或极大值的时间、前述最大值或前述极大值的大小、幅度的全部或一部分构成的特征量数据。10.如权利要求8或9所述的阀的状态把握系统，其特征在于，在前述数据库，容纳有由针对特定条件与阀的既定开闭次数对应的多个标签数据和前述特征量数据构成的第1参考数据表，在前述传感器单元及/或前述服务器具备构成为把握前述磨损状态来执行前述阀的异常诊断的第1异常诊断机构，该第1异常诊断机构包括特定数据制作机构、数据取得机构、比较判定机构，前述特定数据制作机构制作由基于前述阀的特定条件、阀的开闭次数、前述角速度数据的特定特征量数据构成的特定数据，前述数据取得机构从前述第1参考数据表取得具有与前述特定数据的开闭次数系统的开闭次数且具有大致相等的特定特征量的第1参考数据，前述比较判定机构将该取得的第1参考数据具有的标签数据的某一个与既定的阈值比较而得到既定的判定结果。11.如权利要求8或9所述的阀的状态把握系统，其特征在于，在前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上优，风间正裕，西泽勋，
申请(专利权)人：株式会社开滋，
类型：发明
国别省市：